徐 云
电化学是应用比较广泛的知识点,一直是高考的重点内容。若能顺利解决电化学题目,有利于增加学习的兴趣,增强学生的自信心。电化学题型多样,涉及面较广,要求较高,是比较吃力的一类题型。本人结合多年教学经验,浅谈该类题型的解题技巧及方法。
解题思路分析
会看装置图,学会判断电极。涉及电化学的装置图一般有原电池装置和电解池装置两种,也有原电池和电解池联合在一起的装置。一般来说,如果有电源连接的是电解池,否则是原电池。通常情况下,判断电极有如下6种常规方法:根据两极材料判断,简记为“负活正惰”;一般情况下电极逐渐溶解的为负极,电极质量增加或放出气体的为正极,简记为“负溶正析”;电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极,简记为“电子负出正入”;阴离子流向的一极为负极、阳离子流向的一极为正极,简记为“负阴正阳”;失去电子发生氧化反应的是负极,得到电子发生还原反应的是正极,简记为“负氧正还”;能与电解质溶液反应的电极为负极,简记为“谁负谁反应”。如,镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液,虽然镁比铝活泼,但是由于镁不与氢氧化钠溶液反应,铝能与氢氧化钠溶液反应,所以铝为负极、镁为正极。若题中标示电源,电极的判断相对简单,与电源负极相连为电解池的阴极,与电源正极相连为电解池的阳极,简称“正阳负阴”。若题中给出电极反应,电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。简称“阳氧阴还”。
电极反应式的判断。在选择题中,电极反应式判断可以用两步观察法来解:第一步,观察电极与电子得失情况:负极(或阳极)失电子,正极(或阴极)得电子。第二步,观察电极反应式中的反应物和生成物是否和题目信息相吻合,吻合则正确,否则错误。
电子、电流、离子移动方向判断。原电池规律:电子从负极向正极移动(电子不下水,离子不上岸),电流刚好相反;还有一种为“负阴正阳”。电解池规律:电子从电源负极流向电解池的阴极,从电解池的阳极流向电源的正极;通过分析,电解池中阴离子移动到阳极,阳离子移动到阴极,简记为“阴阳配”。
电子转移数目的计算。电子转移数目的计算,本质是根据氧化还原反应的计算,先写出反应式,根据化合价变化,得出电子数目的变化。
电解质溶液浓度或pH值变化判断。对此类问题,要在认真审题的基础上,写出电极反应式,根据反应物与生成物的变化判断pH值和浓度的变化。
还有一些试题是根据题目自身的特点,进行考点设置,要根据题目信息来回答。
高考电化学解题技巧
遇到电化学的考题,可先推断是电解池还是原电池,只要看有没有外接电源或者用电器即可。假如是原电池,需要留意以下几点:
推断反应物和生成物。题里都会给的很清晰,如今的高考主要突出考查学生的学习能力,认真审题即可解答。其秘诀是:推断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除H、0外主要元素的守恒。如题里说的是酸性溶液,电池反应里就不行能出现氢氧根离子;假如是碱性溶液,电池的产物就不可能存在二氧化碳;假如电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子。
电子转移守恒。通过化合价的升降推断(氧化还原电子得失守恒),其秘诀是:对化合价比较难推断的有机物来说,有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而推断碳元素的化合价即可。
电荷守恒。电子、阴离子带负电,阳离子带正电。缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态补熔融物电解出来的阴离子即可。
元素守恒。一般都是差氢补水,最终用氧检查。
假如是电解池,需要留意以下几点:一是书写方法和原电池一模一样,殊途同归。二是电解池不同于原电池,就是因为电解液中有多种离子,究竟哪个先反应、哪个后反应,要记住阴极阳极的放电顺序。尽管各种新型电池或电解池层出不穷,但万变不离其宗,其解题的核心是电极的判断和书写,以电极的判断为基础,进行反应式的分析或其他相关知识的发散,从而解答各种问题。
(作者系柴桑区第二中学教师)